JP2020032182A - 移動型x線撮像システムのためのシステムおよび方法 - Google Patents

移動型x線撮像システムのためのシステムおよび方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020032182A
JP2020032182A JP2019147389A JP2019147389A JP2020032182A JP 2020032182 A JP2020032182 A JP 2020032182A JP 2019147389 A JP2019147389 A JP 2019147389A JP 2019147389 A JP2019147389 A JP 2019147389A JP 2020032182 A JP2020032182 A JP 2020032182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
mobile
isocenter
gantry
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019147389A
Other languages
English (en)
Inventor
カルロス・マルティネス・フェレイラ
Ferreira Carlos Martinez
ジーン・ミシェル・マルトー
Marteau Jean-Michel
ジュリエン・マルコッティ
Marcotte Julien
ヘルヴィ・ビュッファ
Buffard Herve
セバスティアン・ロコン
Roquand Sebastien
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2020032182A publication Critical patent/JP2020032182A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4405Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being movable or portable, e.g. handheld or mounted on a trolley
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4458Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being attached to robotic arms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4447Tiltable gantries
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/588Setting distance between source unit and detector unit

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

【課題】移動型X線撮像システムのためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】様々な方法およびシステムが移動型X線撮像システムに提供される。一実施形態では、システムは、X線源およびX線検出器が互いに反対側に取り付けられたガントリと、ガントリに結合されたキャリアであって、キャリアに対してガントリを回転させるように構成されたキャリアと、キャリアをベースに結合するロボットアームであって、少なくとも3つのリンクおよび4つのジョイントを備えるロボットアームとを備える。【選択図】図1

Description

本明細書で開示される主題の実施形態は、X線撮像システムに関し、特に、移動型X線撮像システムのガントリに関する。
いくつかの異なる位置から患者のX線検査を実施することがしばしば望まれ、その際に患者を再配置する必要なく実施することが好ましい場合がある。移動型CアームX線撮像システムは、これらのニーズを満たすために開発され、現在では医療および外科の分野でよく知られている。CアームX線撮像システムは、医師が繰り返し移動したりする必要なく、かつ患者が適切な画像を得るために位置を変更したりする必要なく、手術または検査の状況で存在するのに十分に小さく、かつ十分に移動型であるという点で特に有用である。
「Cアーム」という用語は、X線源およびX線検出器がCアームの両端に取り付けられる、機械のほぼC字形のガントリを指し、したがってX線源によって放出されたX線は、X線検出器に入射して検出される。X線源およびX線検出器は、例えば、人間の四肢がX線源とX線検出器との間に介在してX線が照射されるとき、X線検出器が介在する物体の特性を表すデータを生成するように配置される。生成されたデータは、典型的には、モニタに表示され、電子的に保存される。
一実施形態では、システムは、X線源およびX線検出器が互いに反対側に取り付けられたガントリと、ガントリに結合されたキャリアであって、キャリアに対してガントリを回転させるように構成されたキャリアと、キャリアを移動型ベースに結合し、移動型ベースに対してキャリアの位置を調整するように構成されたロボットアームであって、3つのリンクおよび4つのジョイントを備えるロボットアームとを備える。このようにして、移動型X線撮像システムは、アイソセンタの変位および運動の範囲を増加させることができる。
上記の簡単な説明は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供されていることを理解されたい。特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することは意図されておらず、その主題の範囲は詳細な説明に添付される特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求される主題は、上記のまたは本開示の任意の部分に記載の欠点を解決する実施態様に限定されない。
本発明は、非限定的な実施形態の以下の説明を、添付の図面を参照して読むことにより、よりよく理解されるであろう。
一実施形態による例示的な移動型X線撮像システムの構成要素を示すブロック図である。 一実施形態による第1の関節構成の例示的な移動型X線撮像システムの概略図である。 一実施形態による第1の関節構成の例示的な移動型X線撮像システムを示す簡略図である。 一実施形態による第2の関節構成の例示的な移動型X線撮像システムの概略図である。 一実施形態による第3の関節構成の例示的な移動型X線撮像システムの概略図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムの最大角度延長を示す簡略図である。 一実施形態による同じCアーム位置を提供するための異なる関節構成を示す簡略図である。 一実施形態による移動型X線撮像システム用のトルク平衡化システムの概略図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムの位置を調整するための例示的な方法を示す高レベルのフローチャートである。 第1の関節構成から第2の関節構成に移動する例示的な移動型X線撮像システムを示す概略図である。 移動型X線撮像システムの構成要素を第1の関節構成から第2の関節構成に調整するための異なる例示的な軌道を示す図である。 移動型X線撮像システムの構成要素を第1の関節構成から第2の関節構成に調整するための異なる例示的な軌道を示す図である。 移動型X線撮像システムの構成要素を第1の関節構成から第2の関節構成に調整するための異なる例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による例示的な移動型X線撮像システムの側面図である。 図14の例示的な移動型X線撮像システムの上面図である。 図14の例示的な移動型X線撮像システムの斜視図である。 図14の例示的な移動型X線撮像システムの斜視図である。 アイソセンタ位置を調整するための例示的な関節構成を示す簡略図のセットである。 一実施形態によるアイソセンタとは異なる点の周りの動的回転を示す簡略図のセットである。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影を実行するための例示的な軌道を示す図である。 一実施形態による移動型X線撮像システムを用いて線形トモシンセシスを実行するための例示的な軌道を示す図である。
以下の説明は、移動型X線撮像システムの様々な実施形態に関する。図1〜図3に示すように、移動型X線撮像システムは、移動型ベースに対して、Cアームキャリアの位置を調整するための少なくとも3つのリンクおよび4つのジョイントを有するロボットアーム、したがって結合されたCアームガントリを含むことができる。ロボットアームのリンクの構成は、図4〜図7に示すように、所望のアイソセンタ位置を達成するための運動の範囲の増加を可能にする。移動型X線撮像システムは、ロボットアームのモータへの負荷を低減するために、図8に示すようなばねベースのトルク平衡化システムなどのトルク平衡化システムを含むことができる。図9に示す方法などの移動型X線撮像システムを制御するための方法は、移動型X線撮像システムの1つまたは複数の構成要素に対する位置調整を決定し、撮像システムのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることを含む。図10に示すように、移動型X線撮像システムのアイソセンタを第1の位置から第2の位置に調整するためには、図11〜図13に示すように、重量バランス、部屋内の障害物、ロボットアームのリンクの長さなどの様々な考慮事項に従って、複数の異なる軌道を使用することができる。異なる車輪構成を有する例示的な移動型X線撮像システムを、図14〜図17に示す。図18は、アイソセンタ位置を調整するためのロボットアームの例示的な関節構成を示す。一方、図19は、アイソセンタ以外の点の周りでCアームガントリを回転させるための例示的な関節構成を示す。アイソセンタ以外の点の周りで撮像中にX線源およびX線検出器を動的に回転させると、図20〜図26に示すように、異なるアイソセンタ軌道、したがって様々なX線撮像モードが可能になる。
図1は、例示的な移動型X線撮像システム100の構成要素を示すブロック図を示す。移動型X線撮像システム100は、Cアームガントリ110に取り付けられたX線源105およびX線検出器107を備える。
検出器アームシステム170は、X線検出器107の位置を調整するための検出器アームモータまたは検出器リフト172を含む。例えば、本明細書でさらに説明するように、検出器リフト172は、Cアームガントリ110に対してX線検出器107を並進および/または回転させることができる。
Cアームガントリ110は、Cアームガントリ110の位置を調整するためのCアームモータ112を含む。より具体的には、Cアームガントリ110は、Cアームモータ112を含むCアームキャリア111に機械的に結合され、図2〜図5に関して本明細書でさらに説明するように、Cアームモータ112を駆動してCアームキャリア111に対するCアームガントリ110の位置を調整することができる。
移動型X線撮像システム100は、Cアームキャリア111を介してCアームガントリ110に機械的に結合されたロボットアーム120をさらに備える。ロボットアーム120は、本明細書でさらに説明するように、複数のリンク122と、リンク122の間のジョイントに配置されたモータ124とを含む。特に、ロボットアーム120の複数のリンク122は、Cアームキャリア111に結合された第1のリンクであって、したがって第1のリンクに対してCアームキャリア111の位置を調整するために第1のリンクとCアームキャリア111との間に第1の電動ジョイントを形成する第1のリンクと、第1のリンクに結合された第2のリンクであって、したがって第2のリンクに対して第1のリンクの位置を調整するために第1のリンクと第2のリンクとの間に第2の電動ジョイントを形成する第2のリンクと、第2のリンクに結合された第3のリンクであって、したがって第3のリンクに対して第2のリンクの位置を調整するために第2のリンクと第3のリンクとの間に第3の電動ジョイントを形成する第3のリンクとを含む。さらに、第3のリンクは、移動型ベース140に機械的に結合され、したがって移動型ベース140に対して第3のリンクの位置を調整するために第3のリンクと移動型ベース140との間に第4の電動ジョイントを形成する。
移動型ベース140は、1つまたは複数の車輪144を駆動するための1つまたは複数のモータ142を含み、移動型ベース140の位置を調整する。加えて、本明細書でさらに説明するように、車輪144の1つまたは複数は、自由型または非電動型であってもよい。例えば、車輪144は、2つの電動車輪(電動車輪ごとに2つのモータ142を有する)と、1つの非電動車輪とを備えてもよい。
移動型X線撮像システム100は、プロセッサ152および非一時的メモリ154を備えるコントローラ150をさらに含む。移動型X線撮像システム100を制御するための方法は、実施可能命令155として非一時的メモリ154に保存され、プロセッサ152によって実施され得る。命令155として実装され得る例示的な方法は、図6に関して本明細書でさらに説明される。
移動型X線撮像システム100は、移動型X線撮像システム100のユーザまたはオペレータからの入力を受信するためのユーザインターフェース160をさらに含む。ユーザインターフェース160は、ユーザにより入力されたコマンドをユーザインターフェース160を介してコントローラ150に提供するために、コントローラ150に通信可能に結合されてもよい。ユーザインターフェース160は、キーボード、マウス、トラックボール、1つまたは複数のノブ、1つまたは複数のジョイスティック、タッチパッド、タッチスクリーン、1つまたは複数のハードおよび/またはソフトボタン、スマートフォン、マイクロフォン、仮想現実装置などの1つまたは複数を備えてもよい。したがって、ユーザインターフェース160は、仮想現実装置または対話型ディスプレイデバイス(例えば、タッチスクリーン)を使用して音声制御、およびシミュレートされた運動または起こり得る衝突などの情報の表示を可能にし得る。いくつかの例では、ユーザインターフェース160は、移動型X線撮像システム100に対して遠隔に位置してもよい。例えば、ユーザインターフェース160は、有線または無線接続を介してコントローラ150および/または移動型X線撮像システム100に通信可能に結合されてもよく、移動型ベース140から離れて配置されてもよい。
本明細書でさらに説明するように、移動型X線撮像システム100のユーザは、例えば、ユーザインターフェース160を介して所望のアイソセンタ位置を入力することができる。次に、コントローラ150は、検出器アームシステム170、Cアームガントリ110、ロボットアーム120、および移動型ベース140の1つまたは複数に対する位置調整を決定し、移動型X線撮像システム100のアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることができる。別の例として、移動型X線撮像システム100のユーザは、ユーザインターフェース160を介して移動型X線撮像システム100の他の構成要素に対して移動型X線撮像システム100の1つまたは複数の構成要素の位置を直接制御することができる。例えば、ユーザは、例えば、ジョイスティックまたはノブを介して、移動型X線撮像システム100の1つまたは複数の構成要素に対する位置調整を直接入力してもよい。別の例として、移動型X線撮像システム100の構成要素の運動は、ユーザがいかなる移動も直接制御しないように事前にプログラムされてもよく、代わりに事前にプログラムされた運動を開始してもよい。運動は、アイソセンタの連続運動を伴う、複雑な運動を含んでもよい。
コントローラ150は、X線検出器107を介して取得された1つまたは複数のX線画像を表示するためのディスプレイデバイス165にさらに通信可能に結合される。さらに、いくつかの例では、コントローラ150、ユーザインターフェース160、およびディスプレイデバイス165の1つまたは複数は、移動型X線撮像システム100の残りの構成要素から離れて(例えば、遠隔に)配置され得る。
移動型X線撮像システム100は、移動型X線撮像システム100の1つまたは複数の構成要素の位置が調整されるとき、移動型X線撮像システム100を平衡化するためのトルク平衡化システム180をさらに含むことができる。一例では、トルク平衡化システム180は、複数のモータ182を備え、モータ182は、ロボットアーム120に適用される平衡化トルクを発生するように構成される。より具体的には、モータ182は、平衡化トルクを発生してCアームガントリ110、ロボットアーム120、および移動型ベース140の間に発生されたトルクを平衡化する。そのために、モータ182は、ロボットアーム120のモータ124を備えてもよい。
釣り合いおもり、ばね(ガスベースのばねを含む)、ケーブル、およびプーリなどのトルク平衡化に対する非アクティブなソリューションは、モータベースのトルク平衡化よりも好ましい場合がある。一例では、トルク平衡化システム180は、複数のばね184を備え、ばね184は、ロボットアーム120に適用される平衡化トルクを発生するように構成される。より具体的には、ばね184は、平衡化トルクを発生してCアームガントリ110、ロボットアーム120、および移動型ベース140の間に発生されたトルクを平衡化する。ばね184を備える例示的なトルク平衡化システム180は、図8に関して本明細書でさらに説明される。
移動型X線撮像システム100は、X線源105および/またはX線検出器107を冷却するための冷却システム190をさらに含むことができる。冷却システム190は、冷却流体をX線源105に提供して熱エネルギーをX線源105から遠ざけるための例示的かつ非限定的な例として、1つまたは複数の可撓性チューブおよびポンプを備えてもよい。冷却システム190は、X線源105およびX線検出器107を独立して能動的に冷却してもよく、またはいくつかの例では、X線源105の冷却回路の任意の適切なタイプの導出によりX線検出器107を冷却してもよい。
図2は、例示的な移動型X線撮像システム200の概略図を示す。移動型X線撮像システム200は、図1に示す構成要素を含む。例えば、移動型X線撮像システム200は、Cアームガントリ210に取り付けられたX線源205およびX線検出器207を含む。Cアームガントリ210は、Cアームキャリア212およびロボットアーム220を介して移動型X線撮像システム200の移動型ベース240に結合される。本明細書でさらに説明するように、Cアームキャリア212およびロボットアーム220は、移動型ベース240に対して、本明細書では単にアイソセンタ209とも呼ばれる撮像アイソセンタ209の位置を調整するように制御され、移動型ベース240に対するCアームガントリ210の位置を調整し、かつ/またはアイソセンタ209に対するX線源205およびX線検出器207の位置を調整することができる。
具体的には、Cアームガントリ210のアイソセンタ209は、光軸(X線源205の焦点305およびX線検出器207の中心または焦点305を通るX線検出器207の法線によって定義される)とキャリア212に沿ったCアーム回転軸の交点を含む。いくつかの例では、第1のリンク221は、第1のリンク221が常にアイソセンタに位置合わせされるように第2のリンク224に対して第2のジョイント225で回転される。しかしながら、他の例では、第1のリンク221は、アイソセンタと位置合わせされなくてもよいことを理解されたい。
Cアームキャリア212は、Cアームガントリ210に結合され、示されたxy平面内のガントリトラック211に沿ってCアームガントリ210を回転させるように構成されたキャリアベース213を備える。そのために、キャリアベース213は、ガントリトラック211に沿ってCアームガントリ210をスライドさせるために、Cアームモータ112などの1つまたは複数のモータ(図示せず)を含むことができる。Cアームガントリ210は、X線源205およびX線検出器207がxy平面においてアイソセンタ209に対して回転するように、Cアームキャリア212に対して回転軸またはアイソセンタ209を中心にxy平面内で回転することができる。
加えて、Cアームキャリア212は、示すようにキャリアベース213に機械的に結合されたサポートベース214をさらに備える。次に、サポートベース214は、ロボットアーム220の第1のリンク221に機械的に結合され、それによって第1のリンク221とCアームキャリア212との間に第1のジョイント222を形成する。ロボットアーム220のモータ124は、電動型の第1のジョイント222でロボットアーム220の第1のリンク221に対して、Cアームキャリア212、したがってCアームガントリ210を回転させるように構成され、それによりCアームガントリ210は、示されたyz平面内で回転する。すなわち、Cアームキャリア212は、yz平面内で第1のリンク221に対して第1のジョイント222で回転する。このようにして、キャリアベース213およびそれに結合されたCアームガントリ210(ならびにCアームガントリ210に取り付けられた構成要素)は、ロボットアーム220の第1のリンク221に対してyz平面内で回転し得る。したがって、Cアームガントリ210およびそれに取り付けられた構成要素は、Cアームキャリア212および第1のジョイント222を介して、三次元空間(例えば、Cアームキャリア212を介したxy平面内、および第1のジョイント222を介したyz平面内)のアイソセンタ209を中心に回転することができる。
さらに、ロボットアーム220の第1のリンク221は、第2のジョイント225でロボットアーム220の第2のリンク224に機械的に結合される。ロボットアーム220は、第2のリンク224に対して第1のリンク221を回転させるために、ジョイント225にモータ124(図2には図示せず)を含む。特に、第1のリンク221は、運動範囲226で、示されたxy平面内の第2のジョイント225を中心に回転することができる。運動範囲226は理論的であり、実際には、第1のリンク221、したがってCアームガントリ210は、第2のジョイント225の周りで完全に回転可能ではない場合があることを理解されたい。
ロボットアーム220の第2のリンク224は、第3のジョイント227を介してロボットアーム220の第3のリンク228に機械的に結合される。ロボットアーム220は、運動範囲229で、第3のリンク228に対してxy平面内で第2のリンク224を回転させるために、第3のジョイント227にモータ124(図2には図示せず)を含む。第1のリンク221の運動範囲226と同様に、第3のリンク228に対する第2のリンク224の運動範囲229は理論的であり、実際には、第2のリンク224の運動範囲は、示された運動範囲229のサブセットのみを含むことができることを理解されたい。
さらに、ロボットアーム220の第3のリンク228は、第4のジョイント230で移動型ベース240に機械的に結合される。ロボットアーム220は、運動範囲231で、移動型ベース240に対してxy平面内で第3のリンク228を回転させるために、第4のジョイント230にモータ124(図2には図示せず)を含む。運動範囲226および229と同様に、移動型ベース240に対する第3のリンク228の運動範囲231は、理論的である。
したがって、移動型X線撮像システム200のロボットアーム220は、第1のリンク221、第2のリンク224、および第3のリンク228、ならびに第1のジョイント222、第2のジョイント225、第3のジョイント227、および第4のジョイント230を備える。第1のジョイント222は、示されたyz平面に自由度を提供し、第2のジョイント225、第3のジョイント227、および第4のジョイント230は各々、示されたxy平面に自由度を提供する。各ジョイントは、Cアームガントリ210および移動型ベース240だけでなく、互いに対するロボットアーム220のリンクの相対運動を可能にするように電動化される。各リンクの相対位置を制御することによって、Cアームガントリ210、ならびにそれに取り付けられたX線源205およびX線検出器207の位置は、三次元空間の移動型ベース240に対して調整可能である。
移動型X線撮像システム200は、X線検出器207の位置を調整するように構成された1つまたは複数のロボットアームを備える検出器アームシステム270をさらに含む。検出器アームシステム270は、Cアームガントリ210からのX線検出器207の距離を増減するように制御され得、それによってX線検出器207とX線源205との間の中心点に位置する、移動型X線撮像システム200の撮像中心218の位置を調整する。本明細書でさらに説明するように、検出器アームシステム270以外の移動型X線撮像システム200の構成要素を制御し、三次元空間の撮像中心218の位置を調整することができる。例えば、ロボットアーム220を制御することにより、示されたxy平面内の撮像中心218の並進が可能になる。さらに、yz平面内の第1のジョイント222でのCアームガントリ210の回転、ならびにCアームキャリア212に対するCアームガントリ210の回転は、三次元空間における撮像中心218に対するX線源205およびX線検出器207の相対位置を調整する。
移動型ベース240は、駆動輪244および自由輪246を含む複数の車輪を含む。駆動輪244は、移動型ベース240、したがって移動型X線撮像システム200全体を移動させるために1つまたは複数のモータ242によって駆動されてもよい。x軸に沿って(すなわち、左右に)移動型X線撮像システム200を移動させることに加えて、モータ242は、駆動輪244をz方向に駆動することができ、したがって移動型X線撮像システム200をxz平面内の任意の向きに再配置することが可能になる。一例として、駆動輪244の各々に対して2つのモータ242を設けることができ、1つのモータ242は、牽引モータを備え、第2のモータ242は、方向モータを備える。他の例では、複輪(差動牽引モータ付き)、全方向車輪、または他のタイプの電動車輪を使用することができる。自由輪246は、モータによって駆動されなくてもよい。さらに、示すように、駆動輪244は、移動型ベース240の前部(すなわち、Cアームガントリ210により近い移動型ベース240の側面)に配置することができ、したがって移動型X線撮像システム200の重心の近くに有利に配置することができる。図14〜図17に関して本明細書でさらに説明するように、いくつかの例では、自由輪246は、Cアームガントリ210に向かって延びる構造上の移動型ベース240の前側に配置することができる。いくつかの例では、移動型X線撮像システム200のすべての車輪は、駆動輪244であってもよい。
いくつかの例では、移動型X線撮像システム200は、移動型ベース240のハウジング245内に収容された高電圧発生器274を含むことができる。移動型ベース240内に高電圧発生器274を設けると、移動型ベース240の重量が増加し、したがって移動型X線撮像システム200が安定する。さらに、移動型ベース240内に高電圧発生器274を設けると、高電圧発生器274を移動型X線撮像システム200から遠隔に収容する必要がなくなり、それによって典型的にはテザー288を介してX線源205に接続される長い高電圧ケーブルを排除し、X線源205に高電圧を提供する。
移動型X線撮像システム200は、ロボットアームおよびCアームガントリの異なる関節構成によって発生される静的トルクを能動的または受動的に平衡化するためのトルク平衡化システム272をさらに含むことができる。トルク平衡化システム272が移動型ベース240内に配置されているように示されているが、トルク平衡化システム272は、ロボットアームアセンブリに組み込まれてもよく、したがってロボットアーム220の外部および/または内部にあってもよいことを理解されたい。示すように、ロボットアーム220および230のリンクが短いリンクを含むので、示す例では、第3のリンク228と移動型ベース240との間のジョイント230は、アイソセンタ209に比較的近い垂直方向(例えば、y方向)に配置される。そのような例では、トルク平衡化システム272は、平衡化トルクを発生するために、ロボットアーム220のモータ124などの1つまたは複数のモータを備えてもよい。
他の例では、ロボットアーム220のリンクは、ロボットアーム、したがってCアームガントリ210の拡張されたリーチを提供する長いリンクを含む。そのような例では、第3のリンク228と移動型ベース240との間のジョイント230は、より低くに垂直方向(例えば、床により近く)に配置され得る。そのような例では、トルク平衡化システム272は、移動型X線撮像システム200を平衡化するトルクを発生するために、ばね184などの1つまたは複数のばねを備えることができる。長いリンクまたは短いリンク、およびばねベースのトルク平衡化システム272を有する移動型X線撮像システムの例示的な構成は、図8に関して本明細書でさらに説明される。
さらに、テザー288は、移動型X線撮像システム200が設置される部屋の天井に移動型X線撮像システム200を結合することができる。電力、データ、および冷却は、テザー288を介して提供され得る。
いくつかの例では、Cアームガントリ210は、Cアームガントリ210の全体の重量を低減するとともに、Cアームガントリ210の構成要素の保護を提供する複合材料を含むことができる。例えば、Cアームガントリ210は、Cアームガントリ210、ならびにそれに取り付けられたX線源205およびX線検出器207を含むCアームアセンブリの重心が回転軸またはアイソセンタ209により近くなるように、強力ではあるが軽量の複合材料を含んでもよい。対照的に、より重い材料でCアームガントリ210を構築するための従来のアプローチでは、Cアームアセンブリの重心は、アイソセンタ209と一致する回転中心または回転軸から離れ、キャリア212が図2に示すように結合されるCアームガントリ210に向かう。Cアームガントリ210の重量を低減し、したがってCアームアセンブリの重心を回転軸209とより密接に位置合わせすることは、Cアームガントリの配置の制御に有利に作用する。複合構造(単一の部品または限定的な成形された要素のセットで作製される)は、検出器の運動のサポート、チューブの底部のカバー、ケーブルおよび冷却流体パイプの導管の提供、熱的および電気的障壁の提供などのような追加の機能を含んでもよい。これは、典型的には湾曲した押し出しアルミニウムビームで形成された、典型的な金属Cアーム構造とはかなり対照的である。
さらに、いくつかの例では、機上発電機、熱交換器、およびバッテリーを移動型ベース240に設けてテザー288を排除し、したがって移動型X線撮像システム200の完全な自律動作を可能にすることができる。
移動型X線撮像システム200のロボットアーム220およびCアームキャリア212は、第1の関節構成で示されている。図3は、異なる関節構成300の移動型X線撮像システム200の簡略図を示し、ロボットアーム220は、図2に示す第1の関節構成にあり、検出器アームシステム270は、検出器207がアイソセンタ209に近づくように延びる。移動型X線撮像システム200の構成により、従来のアプローチと比較して移動型X線撮像システム200の運動の全範囲を拡張することが可能になることを理解されたい。
例えば、図4は、第2の関節構成400の移動型X線撮像システム200の概略図を示す。図5は、第3の関節構成500の移動型X線撮像システム200の概略図を示す。さらに、第3の関節構成500では、X線検出器207は、示すように検出器アームシステム270を介してCアームガントリ210から離れて延び、それによって撮像中心218の位置を調整する。両方の例において、Cアームガントリ210は、Cアームキャリア212に対して再配置される。
さらに、図6は、移動型X線撮像システム200の関節構成610、および移動型X線撮像システム200の別の関節構成620を示す。特に、関節構成610および620は、Cアームガントリ210の最大角度延長を示す。
図7は、関節構成710および別の関節構成720のロボットアーム220のリンクを有する移動型X線撮像システム200を示す。ロボットアーム220の実質的に異なる関節構成710および720にもかかわらず、Cアームガントリ210は、アイソセンタ209に対して同じ位置に維持される。したがって、所与のCアーム位置には複数の関節構成が存在する。
図8は、移動型X線撮像システム800用のトルク平衡化システム801の概略図を示す。トルク平衡化システム801は、ロボットアーム820の各ジョイントのための複数のばねを含み、したがって第1のばね802、第2のばね804、および第3のばね806を含む。トルク平衡化システム801がロボットアームの第1のリンク821とCアームキャリア812との間の第1のジョイントのためのばねを含まないことに留意されたいが、いくつかの例では、トルク平衡化システム801はまた、第1のリンク821とCアームキャリア812との間の第1のジョイントのための第4のばねを含むことができる。
トルク平衡化システム801は、第1のリンク821と第2のリンク824との間の第2のジョイント825から延びる第1のバー831、第2のリンク824と第3のリンク828との間の第3のジョイント827から延びる第2のバー832、および第3のジョイント827から延びる第3のバー833を含む、アームアセンブリのジョイントから延びる複数のバーをさらに含む。第1のバー831は、第1の機械的リンク841を介して第2のバー832に結合され、第3のバー833は、第2の機械的リンク842を介して移動型ベース840に結合される。
示すように、第1のばね802は、第1のリンク821を第1のバー831に結合して第1の平衡化トルクを提供し、第2のばね804は、第2のリンク824を第2のバー832に結合して第2の平衡化トルクを提供し、第3のばね806は、第3のリンク828を移動型ベース840に結合して第3の平衡化トルクを提供する。
トルク平衡化システム801の構成、特に示すようなバーおよび機械的リンクの構成により、複数のばねは、ロボットアームおよびCアームガントリの関節構成に従ってロボットアームおよび移動型ベースに適用されるトルクに対抗することが可能になる。
さらに、第3のリンク828は、第4のジョイント830を介して移動型ベース840に結合され、それにより第3のリンク828は、移動型ベース840に対して第4のジョイント830を中心に回転することができる。上述のように、第2のリンク824および第3のリンク828は、図2に示すロボットアーム220のリンクと比較して長いリンクである。そのような例では、第4のジョイント830がCアームガントリ810のアイソセンタよりも垂直方向に低くなるように、第4のジョイント830を床により近く配置することができる。
図9は、移動型X線撮像システムの位置を調整するための例示的な方法900を示す高レベルのフローチャートを示す。特に、方法900は、上述の移動型X線撮像システム200などの移動型X線撮像システムの1つまたは複数の構成要素を制御し、移動型X線撮像システムのアイソセンタの位置を調整することに関する。方法900は、図1〜図8のシステムおよび構成要素に関して説明されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、方法を他のシステムおよび構成要素で実装することができることを理解されたい。方法900は、例えば、移動型X線撮像システム100のコントローラ150の非一時的メモリ154に実施可能命令155として保存されてもよく、コントローラ150のプロセッサ152によって実施されてもよい。
方法900は、905で開始する。905において、方法900は、所望のアイソセンタ位置の指示を受信する。所望のアイソセンタ位置の指示は、例えば、ユーザインターフェース160などのユーザインターフェースを介して受信され得る。所望のアイソセンタ位置は、三次元座標(例えば、x、y、z)での位置の指示を含むことができ、いくつかの例では、アイソセンタに対するX線源および検出器の向きをさらに含むことができる。別の例として、所望のアイソセンタ位置は、ユーザがアイソセンタを調整したい方向を含むことができる。
907において、方法900は、移動型X線撮像システムの現在の位置構成を評価する。例えば、方法900は、他の各構成要素に対する移動型X線撮像システムの各構成要素の位置構成、ならびに移動型X線撮像システムが位置する環境(例えば、部屋)に対する移動型X線撮像システムの構成要素の位置構成を評価する。方法900は、移動型X線撮像システムの現在の位置構成を評価し、移動型X線撮像システムのアイソセンタを905で受信した所望のアイソセンタ位置と位置合わせする移動型X線撮像システムの1つまたは複数の構成要素の位置調整を決定する。一例では、方法900は、移動型X線撮像システムの現在のアイソセンタと所望のアイソセンタ位置との間のベクトルを決定する。本明細書でさらに説明するように、方法900は、次いで、移動型X線撮像システムの1つまたは複数の構成要素に対する位置調整を決定し、ベクトルに沿ってアイソセンタを所望のアイソセンタ位置に移動させる。
したがって、910に続き、方法900は、所望のアイソセンタ位置が移動型ベースの範囲内にあるかどうかを決定する。移動型ベースの位置を調整せずに所望のアイソセンタ位置を達成可能な場合、所望のアイソセンタ位置は、移動型ベースの範囲内にある。すなわち、移動型ベースの車輪を駆動して移動型ベースを並進および/または回転させることなく、移動型X線撮像システムのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることができる場合、所望のアイソセンタ位置は、移動型ベースの範囲内にある。
所望のアイソセンタ位置が移動型ベースの範囲内にない場合(「NO」)、方法900は、915に続き、方法900は、移動型ベースの位置に対する位置調整を決定する。位置調整は、移動型ベースの現在の位置に対する移動型ベースの位置の回転および/または並進を含むことができる。
915で移動型ベースの位置に対する位置調整を決定した後、または910で所望のアイソセンタ位置が移動型ベースの範囲内にある場合(「YES」)、方法900は、920に続く。920において、方法900は、所望のアイソセンタ位置がロボットアームの範囲内にあるかどうかを決定する。ロボットアームの1つまたは複数のリンクの位置を調整することによってアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることができる場合、所望のアイソセンタ位置は、ロボットアームの範囲内にある。ロボットアームの範囲は、915で決定された移動型ベースに対する位置調整に従って考慮されてもよい。所望のアイソセンタ位置がロボットアームの範囲内にない場合(「NO」)、方法900は、925に続き、方法900は、アームの1つまたは複数のリンクに対する位置調整を決定する。
925でロボットアームの1つまたは複数のリンクに対する位置調整を決定した後、または920で所望のアイソセンタ位置が移動型ベースの範囲内にある場合(「YES」)、方法900は、930に続く。930において、方法900は、所望のアイソセンタ位置がCアームガントリの向きの範囲内にあるかどうかを決定する。上述のようにCアームキャリアに対してCアームガントリを回転させる、および/またはCアームキャリアに対してトラックに沿ってCアームガントリをスライドさせることによって移動型X線撮像システムのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることができる場合、所望のアイソセンタ位置は、Cアームガントリの向きの範囲内にある。所望のアイソセンタ位置がCアームガントリの向きの範囲内にない場合(「NO」)、方法900は、935に続き、方法900は、Cアームガントリの向きに対する位置調整を決定する。
935でCアームガントリの向きに対する位置調整を決定した後、または930で所望のアイソセンタ位置がCアームガントリの向きの範囲内にある場合(「YES」)、方法900は、940に続き、方法900は、所望のアイソセンタ位置が検出器アームまたは検出器リフトの範囲内にあるかどうかを決定する。所望のアイソセンタ位置が検出器リフトの範囲内にない場合(「NO」)、方法900は、945に続く。945において、方法900は、検出器リフトに対する位置調整を決定する。
945で検出器リフトの位置調整を決定した後、または940で所望のアイソセンタが検出器リフトの範囲内にある場合(「YES」)、方法900は、950に続く。950において、方法900は、決定された位置調整に従って移動型X線撮像システムの1つまたは複数のモータを制御する。例えば、方法900は、1つまたは複数のモータを制御して移動型ベースの車輪を駆動してベースを再配置し、ロボットアームの1つまたは複数のモータを制御してリンクの異なる関節構成を提供し、キャリアを制御してキャリアに対するCアームの向きを調整し、かつ/または検出器アームシステムを制御してX線検出器の位置を調整してもよい。方法900は、決定された位置調整が同時に適用されるように1つまたは複数のモータを同時に制御することができる。例えば、方法900は、アイソセンタが所望のアイソセンタ位置と位置合わせされるように、移動型ベース、ロボットアームの1つまたは複数のリンク、ガントリ、および検出器アームの位置を同時に調整することができる。
移動型X線撮像システムの全体のバランスを維持しながら移動型X線撮像システムのアイソセンタが所望のアイソセンタ位置と位置合わせされるように、移動型X線撮像システムの構成要素に対する位置調整のセットを決定することができることを理解されたい。例示的な例として、移動型X線撮像システムのアイソセンタは、第3のリンクに対してロボットアームの第2のリンクの位置を調整することによって所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることができる。しかしながら、方法900が第2のリンクのみを制御してアイソセンタ位置を所望のアイソセンタ位置に調整する場合、移動型X線撮像システムはバランスが崩れ、場合によっては倒れる。そのようなシナリオを回避するために、方法900は、適用されると、移動型X線撮像システムが倒れることなくアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせするロボットアームおよびガントリのリンクに対する位置調整を決定することができる。すなわち、上述のように、図2に示すロボットアームの各構成要素の運動範囲は、理論的である。ロボットアームのリンクに対する位置調整の制限は、最も極端な関節の位置でも余裕を持ってバランスが確保されるように、設計および実装することができる。したがって、方法900は、そのような決定された制限内で各構成要素の位置を調整するだけでよい。
位置調整を適用した後、移動型X線撮像システムのアイソセンタは、所望のアイソセンタ位置と位置合わせされる。その後、方法900は戻る。
移動型X線撮像システムのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせするために移動型X線撮像システムの構成要素をどのように制御することができるかの例示的な例として、図10は、第1のアイソセンタ位置1011を有する移動型X線撮像システム200の第1の関節構成1010、および第2のアイソセンタ位置1021を有する移動型X線撮像システム200の第2の関節構成1020を示す。明示的に示されていないが、第2の関節構成1020は、キャリア212を介したyz平面内でのCアームガントリ210の回転を含むことができる。
移動型X線撮像システム200が第1の関節構成1010から第2の関節構成1020にどのように調整することができるかを示すために、図11〜図13は、2つの構成の間の異なる構成要素の異なる軌道を示す。特に、図11は、第1の関節構成1010から第2の関節構成1020までの各構成要素の基本線形軌道を示すグラフのセット1100を含み、各構成要素(すなわち、第2のリンク224、第3のリンク228、およびキャリア212)は、対応する角度または位置の増加が経時的に線形になるように制御される。グラフのセット1100は、経時的な第2のリンク224の角度のプロット1110、経時的な第3のリンク228の角度のプロット1120、経時的なガントリ210のトラック211に対するキャリア212の位置のプロット1130、および経時的なキャリア212に対するCアームガントリ210の回転角度のプロット1140を含む。示すように、移動型X線撮像システム200の構成要素は、時間T1で第1の関節構成1010にあり、各構成要素は、構成要素が第2の関節構成1020にある時間T2まで経時的に線形に制御される。そのような例では、移動型X線撮像システム200を制御するための方法900は、図11に示す線形軌道を含む位置調整を決定することができる。
しかしながら、場合によっては、図11に示す線形軌道は不利であるか、完全に不可能な場合がある。例えば、Cアームガントリ210は、床または部屋内の別の物体と衝突する可能性があり、または時間T1とT2との間の移動型X線撮像システム200の中間構成は、移動型X線撮像システム200が倒れる点まで不均衡であり得る。したがって、移動型X線撮像システム200の構成要素は、第1の関節構成1010から第2の関節構成1020に移行するように非線形軌道で制御されてもよい。
例示的な例として、図12は、移動型X線撮像システムの構成要素が第1の関節構成1010から第2の関節構成1020にどのように移行し得るかを示すグラフのセット1200を示し、図13は、第1の関節構成1010から第2の関節構成1020に移行するための構成要素の代替の軌道を示すグラフのセット1300を示す。
図12に示すように、グラフのセット1200は、経時的な第2のリンク角度のプロット1210、経時的な第3のリンク角度のプロット1220、経時的なキャリアトラック位置のプロット1230、および経時的なキャリア回転角度のプロット1240を含む。同様に、図13に示すように、グラフのセット1300は、経時的な第2のリンク角度のプロット1310、経時的な第3のリンク角度のプロット1320、経時的なキャリアトラック位置のプロット1330、および経時的なキャリア回転角度のプロット1340を含む。示すように、構成要素は、図11の線形軌道と実質的に異なる軌道で制御されてもよい。例えば、それぞれ第2および第3のリンク224および228のプロット1210および1220に示される軌道は、第2のリンク224が前後に揺動し、第3のリンク228が最初に反時計回りに回転してから時計回りにゆっくり回転し、第2の関節構成1020に達することを示す。次に、キャリア212に対するトラック位置は、プロット1220および1230の軌道によって示すように、第2の関節構成1020に近づくように調整され、第3のリンク228が第2の関節構成1020に向かって時計回りに回転し始める。同様に、図13は、各構成要素の実質的に異なる軌道を示し、これは、例えば、移動型X線撮像システム200の異なるトルク平衡化システムまたは移動型X線撮像システム200が配置される部屋内の異なる障害物を反映し得る。
図14は、一実施形態による例示的な移動型X線撮像システム1400の側面図を示す。図15は、例示的な移動型X線撮像システム1400の上面図を示し、図16および図17は、例示的な移動型X線撮像システム1400の斜視図を示す。図14に示すように、移動型X線撮像システム1400は、移動型X線撮像システム1400の重心に配置された電動車輪1406を含む。移動型X線撮像システム1400は、示すように、移動型ベースからCアームガントリに向かって延びる構造上に配置された1つまたは複数の自由または非電動車輪1405をさらに含む。いくつかの例では、移動型X線撮像システム1400は、移動型ベースの背面に配置された1つまたは複数の自由輪1407を含む。さらに、図15〜図17は、テーブル1505に対して配置された移動型X線撮像システム1400を示し、これは、テーブル1505に対するX線源および検出器の位置を調整するためにCアームガントリがどのように選択的に制御され得るかを示す。
テーブル1505に対してアイソセンタを再配置する例として、図18は、アイソセンタ位置を調整するための例示的な関節構成を示す簡略図のセットを示す。構成1810によって示すように、アイソセンタは、移動型ベースから離れるように並進され得る。構成1820によって示すように、アイソセンタは、床から垂直方向に移動型ベースから離れるように並進され得る。構成1830によって示すように、アイソセンタは、移動型ベースに向かって並進され得る。構成1840によって示すように、アイソセンタは、垂直方向に移動型ベースに向かって並進され得る。アイソセンタを上に移動させると、テーブルの高さを医者にとって快適な作業位置に合わせたり、特定の手術での解剖学的構造の高さに合わせたりすることができる。
ロボットアームは、移動型X線撮像システムのアイソセンタを調整することを除けば、アイソセンタ以外の点の周りでCアームガントリをさらに回転することができることを理解されたい。例示的な例として、図19は、アイソセンタ209とは異なる点1911の周りの動的回転を示す簡略図のセットを示す。特に、Cアームガントリ210は、X線源の焦点305で発生されるX線ビーム1905の限界である点1911の周りを回転する。したがって、アイソセンタ軌道は、円の弧である。具体的には、移動型X線撮像システムは、第1の関節構成1910から第2の関節構成1920にシフトしてCアームガントリ210を点1911の周りに回転させ、次に第3の関節構成1930にシフトしてCアームガントリ210を点1911の周りにさらに回転させ、アイソセンタ209は、各構成において点1911とは異なる。並進、円形回転、楕円回転、線形セグメントと円形セグメントの組合せなどを含む、あらゆるジョイントの運動範囲内で、任意の軌道が可能である。
異なる軌道のアイソセンタに対するCアームガントリの位置を調整する能力により、移動型X線撮像システムをコーンビームコンピュータ断層撮影に使用することが可能になる。移動型X線撮像システムがアイソセンタとは異なる点の周りで回転することが可能になる理由の例示的な例として、図20〜図25は、一実施形態による移動型X線撮像システムを用いてコーンビームコンピュータ断層撮影(CBCT)を実行するための例示的な軌道を示す。特に、図20は、標準的なCBCTの軌道2000を示す。検出器および源は、アイソセンタの周りを1回回転し、ここでは約200度(例えば、180度に円錐角度を加えたもの)として示される。再構成されたボリュームは、灰色で示される。図19に関して説明したようにアイソセンタとは異なる点を中心にCアームガントリを回転させることによって、二重回転で大視野(LFOV)のCBCTが可能である。例えば、図21に示すように、軌道2100は、第1の回転中心の周りの第1の回転と、第2の回転中心の周りの第2の回転とを含む。仮想中心の周りの各回転は、約220度である(例えば、120度に仮想円錐角度を加えたもの)。図22は、第1の回転の第1の軌道2200を示し、図23は、第2の回転の軌道2300を示す。図21に示すように、再構成されたFOVは、図20に示す標準的なCBCTボリュームのFOVの直径の2倍である。したがって、2倍の大きさの検出器をシミュレートすることにより、2倍の大きさの再構成されたボリュームを得ることができる。
本明細書で説明する移動型X線撮像システムによって可能になる拡大されたアイソセンタ軌道がどのように異なる撮像シナリオに使用され得るかのさらに別の例として、図24および図25は、楕円形断面の再構成されたボリュームの軌道2400および2500を示す。アイソセンタの軌道は、円のアーチおよび並進である。そのようなオプションは、Cアームガントリの回転範囲が上述のLFOV CBCTの実装に不十分な場合に選択することができる。
最後に、図26は、移動型X線撮像システムを用いて線形トモシンセシスを実行するための例示的な軌道2600を示す。撮像チェーンは単純にシフトされ、画像が定期的に取得される。したがって、軌道2600により、トモシンセシス型の再構築が可能になる。Cアームガントリを三次元空間で回転させることができるので、軌道2600は、任意の向きで実行され得、したがって対象の物体を再構成するための最も好ましい向きを可能にする。さらに、立体視は同じモードのバリエーションであり、中程度の間隔(例えば、5センチメートル離れた)で一組の画像を取得する。一組の画像(例えば、ステレオスナップショット)を取得してもよいし、または低周波ステレオサイノモード(low frequency stereo cino mode)を使用してもよい(すなわち、2つの位置の間の振動)。
図1〜図8、図10、および図14〜図18は、様々な構成要素の相対的な配置の例示的な構成を示す。互いに直接接触して、または直接結合して示される場合、そのような要素は、少なくとも一例では、それぞれ直接接触しているまたは直接結合していると称することができる。同様に、互いに連続してまたは隣接して示される要素は、少なくとも一例では、それぞれ互いに連続しているまたは隣接していてもよい。一例として、互いに面を共有して接触している構成要素は、面共有接触と称されることがある。別の例として、それらの間のスペースのみを有し、他の構成要素が存在しない互いに離れて配置された要素は、少なくとも一例では、そのように称されてもよい。さらに別の例として、互いに上/下に、互いに反対側に、または互いに左/右に示される要素は、互いに対してそのように称されてもよい。さらに、図に示すように、少なくとも一例では、要素の最上部の要素または点は、構成要素の「上部」と称されることがあり、要素の最下部の要素または点は、構成要素の「下部」と称されることがある。本明細書で使用する場合、上部/下部、上側/下側、上/下は、図の垂直軸に相対的であり、図の要素の互いに対する配置を説明するために使用され得る。このように、他の要素の上に示される要素は、一例では、他の要素の上に垂直方向に配置される。さらに別の例として、図内に示される要素の形状は、それらの形状(例えば、円形、直線状、平面状、湾曲状、球形、面取り、角度付きなど)を有すると称されてもよい。さらに、互いに交差して示される要素は、少なくとも一例では、交差している要素または互いに交差していると称されてもよい。またさらに、別の要素内に示される要素または別の要素の外側に示される要素は、一例では、そのように称されてもよい。
本開示の技術的効果は、X線撮像システム用のCアームガントリの変位の増加を含む。本開示の別の技術的効果は、移動型X線撮像システムのアイソセンタを調整するための移動型X線撮像システムの複数の構成要素の同時制御を含む。
一実施形態では、システムは、X線源およびX線検出器が互いに反対側に取り付けられたガントリと、ガントリに結合されたキャリアであって、キャリアに対してガントリを回転させるように構成されたキャリアと、キャリアをベースに結合するロボットアームであって、少なくとも3つのリンクおよび4つのジョイントを備えるロボットアームとを備える。
システムの第1の例では、ベースは、移動型ベースを備え、システムは、1つまたは複数のモータによって駆動される車輪のセットをさらに備え、車輪のセットは、移動型ベースに結合される。第1の例を任意選択で含むシステムの第2の例では、システムは、ロボットアーム、ガントリ、およびベースの少なくとも3つのリンクの構成によって発生される静的トルクに対抗するためのトルク平衡化システムをさらに備える。第1および第2の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第3の例では、トルク平衡化システムは、複数のばねを備え、各ばねは、ロボットアーム、ガントリ、および移動型ベースの少なくとも3つのリンクの対応する回転ジョイントの近くに平衡化トルクを適用するように構成される。第1〜第3の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第4の例では、トルク平衡化システムは、釣り合いおもりシステムを備える。第1〜第4の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第5の例では、ロボットアームの少なくとも3つのリンクは、移動型ベースに対して第1の平面内で移動可能であり、ロボットアームのリンクとキャリアとの間のロボットアームのジョイントは、第1の平面に垂直な平面内でリンクに対してキャリアを回転させるように構成され、キャリアは、ガントリのトラックに沿ってキャリアに対してガントリを回転させるように構成される。第1〜第5の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第6の例では、システムは、X線源に高電圧を提供するために移動型ベース内に配置され収容された高電圧発生器をさらに備える。第1〜第6の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第7の例では、ガントリは、C字形であり、X線源およびX線検出器は、C字形ガントリの両端に取り付けられる。第1〜第7の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第8の例では、システムは、コントローラと、ユーザインターフェースとをさらに備え、コントローラは、ユーザインターフェースを介して所望のアイソセンタ位置を受信し、コントローラは、ロボットアームの少なくとも3つのリンクの1つまたは複数を制御してガントリのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置に調整する。第1〜第8の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第9の例では、コントローラは、ロボットアームの少なくとも3つのリンクの1つまたは複数を同時に制御してアイソセンタを所望のアイソセンタ位置に調整する。第1〜第9の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第10の例では、第2のロボットアームと移動型ベースとの間の結合の垂直高さは、第1および第2のロボットアームの長さに反比例する。
別の実施形態では、移動型X線撮像システムのための方法は、所望のアイソセンタ位置の指示を受信することと、移動型X線撮像システムの1つまたは複数の構成要素に対する位置調整を計算することと、1つまたは複数のモータを制御して1つまたは複数の構成要素の位置を調整し、移動型X線撮像システムのアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせすることとを含む。
方法の第1の例では、1つまたは複数のモータは、同時に制御されて1つまたは複数の構成要素の位置を同時に調整する。第1の例を任意選択で含む方法の第2の例では、位置調整は、現在のアイソセンタ位置および所望のアイソセンタ位置に従って計算される。第1〜第2の例の1つまたは複数を任意選択で含む方法の第3の例では、1つまたは複数のモータを制御して1つまたは複数の構成要素の位置を調整することは、移動型ベースの1つまたは複数のモータ、C字形ガントリに結合されたキャリア、キャリアに結合された第1のリンク、第1のリンクに結合された第2のリンク、および第2のリンクを移動型ベースに結合する第3のリンクを制御することを含む。第1〜第3の例の1つまたは複数を任意選択で含む方法の第4の例では、方法は、1つまたは複数のモータを制御して1つまたは複数の構成要素の位置を調整し、1つまたは複数の構成要素を撮像中にアイソセンタとは異なる点の周りで動的に回転させることをさらに含む。
さらに別の実施形態では、システムは、X線源およびX線検出器が取り付けられたC字形ガントリと、C字形ガントリに結合されたキャリアであって、キャリアに対してC字形ガントリを並進させるように構成されたキャリアと、第1のジョイントでキャリアに結合されたロボットアームの第1のリンクであって、キャリアは、第1のリンクに対して第1の平面内で第1のジョイントで回転可能な第1のリンクと、第2のジョイントで第1のリンクに結合されたロボットアームの第2のリンクであって、第1のリンクは、第1の平面に垂直な第2の平面内で第2のリンクに対して第2のジョイントで回転可能な第2のリンクと、第3のジョイントで第2のリンクに結合されたロボットアームの第3のリンクであって、第2のリンクは、第2の平面内で第3のリンクに対して第3のジョイントで回転可能な第3のリンクと、第4のジョイントで第3のリンクに結合された移動型ベースであって、第3のリンクは、第2の平面内で移動型ベースに対して第4のジョイントで回転可能な移動型ベースと、コントローラであって、実施されると、コントローラに所望のアイソセンタ位置を受信させ、かつキャリア、第1のリンク、第2のリンク、第3のリンク、および移動型ベースの1つまたは複数を制御してX線源およびX線検出器のアイソセンタを所望のアイソセンタ位置に調整させる非一時的メモリ内の命令で構成されたコントローラとを備える。
システムの第1の例では、システムは、コントローラに通信可能に結合されたユーザインターフェースをさらに備え、コントローラは、ユーザインターフェースを介して所望のアイソセンタ位置を受信する。第1の例を任意選択で含むシステムの第2の例では、コントローラは、キャリア、第1のリンク、第2のリンク、第3のリンク、および移動型ベースの1つまたは複数に対する位置調整を計算してアイソセンタを所望のアイソセンタ位置と位置合わせするようにさらに構成される。第1および第2の例の1つまたは複数を任意選択で含むシステムの第3の例では、コントローラは、キャリア、第1のリンク、第2のリンク、第3のリンク、および移動型ベースの1つまたは複数を同時に制御してアイソセンタを調整する。
本明細書で使用する場合、単数形で列挙され、「1つの(a)」または「1つの(an)」という単語に続けられる要素またはステップは、除外することが明示的に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える(comprising)」、「含む(including)」、または「有する(having)」実施形態は、その性質を有さない追加のそのような要素を含むことができる。「含む(including)」および「そこにある(in which)」という用語は、それぞれの用語「備える(comprising)」および「その(wherein)」の明示的な均等物として使用される。さらに、「第1の」、「第2の」、および「第3の」などの用語は、単にラベルとして使用され、それらの物体に数値的要件または特定の位置的順序を課すことを意図しない。
本明細書は、最良の態様を含めて本発明を開示するとともに、いかなる当業者も、任意のデバイスまたはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含め、本発明を実施することを可能にするために、実施例を使用する。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されるとともに、当業者に想起される他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
100 移動型X線撮像システム
105 X線源
107 X線検出器
110 Cアームガントリ
111 Cアームキャリア
112 Cアームモータ
120 ロボットアーム
122 リンク
124 モータ
140 移動型ベース
142 モータ
144 車輪
150 コントローラ
152 プロセッサ
154 非一時的メモリ
155 実施可能命令
160 ユーザインターフェース
165 ディスプレイデバイス
170 検出器アームシステム
172 検出器リフト
180 トルク平衡化システム
182 モータ
184 ばね
190 冷却システム
200 移動型X線撮像システム
205 X線源
207 X線検出器
209 撮像アイソセンタ、回転軸
210 Cアームガントリ
211 ガントリトラック
212 Cアームキャリア
213 キャリアベース
214 サポートベース
218 撮像中心
220 ロボットアーム
221 第1のリンク
222 第1のジョイント
224 第2のリンク
225 第2のジョイント
226 運動範囲
227 第3のジョイント
228 第3のリンク
229 運動範囲
230 第4のジョイント
231 運動範囲
240 移動型ベース
242 モータ
244 駆動輪
245 ハウジング
246 自由輪
270 検出器アームシステム
272 トルク平衡化システム
274 高電圧発生器
288 テザー
300 関節構成
305 焦点
400 第2の関節構成
500 第3の関節構成
610 関節構成
620 関節構成
710 関節構成
720 関節構成
800 移動型X線撮像システム
801 トルク平衡化システム
802 第1のばね
804 第2のばね
806 第3のばね
810 Cアームガントリ
812 Cアームキャリア
820 ロボットアーム
821 第1のリンク
824 第2のリンク
825 第2のジョイント
827 第3のジョイント
828 第3のリンク
830 第4のジョイント
831 第1のバー
832 第2のバー
833 第3のバー
840 移動型ベース
841 第1の機械的リンク
842 第2の機械的リンク
900 方法
905 ステップ
907 ステップ
910 ステップ
915 ステップ
920 ステップ
925 ステップ
930 ステップ
935 ステップ
940 ステップ
945 ステップ
950 ステップ
1010 第1の関節構成
1011 第1のアイソセンタ位置
1020 第2の関節構成
1021 第2のアイソセンタ位置
1100 グラフのセット
1110 プロット
1120 プロット
1130 プロット
1140 プロット
1200 グラフのセット
1210 プロット
1220 プロット
1230 プロット
1240 プロット
1300 グラフのセット
1310 プロット
1320 プロット
1330 プロット
1340 プロット
1400 移動型X線撮像システム
1405 自由または非電動車輪
1406 電動車輪
1407 自由輪
1505 テーブル
1810 構成
1820 構成
1830 構成
1840 構成
1905 X線ビーム
1910 第1の関節構成
1911 点
1920 第2の関節構成
1930 第3の関節構成
2000 軌道
2100 軌道
2200 第1の回転の第1の軌道
2300 第2の回転の軌道
2400 再構成されたボリュームの軌道
2500 再構成されたボリュームの軌道
2600 軌道

Claims (20)

  1. X線源(105、205)およびX線検出器(107、207)が互いに反対側に取り付けられたガントリ(110、210、810)と、
    前記ガントリ(110、210、810)に結合されたキャリア(111、212、812)であって、前記キャリア(111、212、812)に対して前記ガントリ(110、210、810)を回転させるように構成されたキャリア(111、212、812)と、
    前記キャリア(111、212、812)をベースに結合するロボットアーム(120、220、820)であって、少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)および4つのジョイント(222、225、227、230、825、827、830)を備えるロボットアーム(120、220、820)と
    を備える、システム(100、200、800、1400)。
  2. 前記ベースが、移動型ベース(140、240、840)を備え、1つまたは複数のモータ(142、242)によって駆動される車輪(144、244、246、1405、1406、1407)のセットをさらに備え、前記車輪(144、244、246、1405、1406、1407)のセットが、前記移動型ベース(140、240、840)に結合される、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  3. 前記ロボットアーム(120、220、820)、前記ガントリ(110、210、810)、および前記ベースの前記少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)の構成によって発生される静的トルクに対抗するためのトルク平衡化システム(180、272、801)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  4. 前記トルク平衡化システム(180、272、801)が、複数のばね(184、802、804、806)を備え、各ばね(184、802、804、806)が、前記ロボットアーム(120、220、820)、前記ガントリ(110、210、810)、および前記移動型ベース(140、240、840)の前記少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)の対応する回転ジョイント(222、225、227、230、825、827、830)の近くに平衡化トルクを適用するように構成される、請求項3に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  5. 前記トルク平衡化システム(180、272、801)が、釣り合いおもりシステムを備える、請求項3に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  6. 前記ロボットアーム(120、220、820)の前記少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)が、前記移動型ベース(140、240、840)に対して第1の平面内で移動可能であり、前記ロボットアーム(120、220、820)のリンク(122、221、224、228、821、824、828)と前記キャリア(111、212、812)との間の前記ロボットアーム(120、220、820)のジョイント(222、225、227、230、825、827、830)が、前記第1の平面に垂直な平面内で前記リンク(122、221、224、228、821、824、828)に対して前記キャリア(111、212、812)を回転させるように構成され、前記キャリア(111、212、812)が、前記ガントリ(110、210、810)のトラック(211)に沿って前記キャリア(111、212、812)に対して前記ガントリ(110、210、810)を回転させるように構成される、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  7. 前記X線源(105、205)に高電圧を提供するために前記移動型ベース(140、240、840)内に配置され収容された高電圧発生器(274)をさらに備える、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  8. 前記ガントリ(110、210、810)が、C字形であり、前記X線源(105、205)および前記X線検出器(107、207)が、前記C字形ガントリ(110、210、810)の両端に取り付けられる、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  9. コントローラ(150)と、ユーザインターフェース(160)とをさらに備え、前記コントローラ(150)が、前記ユーザインターフェース(160)を介して所望のアイソセンタ位置を受信し、前記コントローラ(150)が、前記ロボットアーム(120、220、820)の前記少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)の1つまたは複数を制御して前記ガントリ(110、210、810)のアイソセンタ(209)を前記所望のアイソセンタ位置に調整する、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  10. 前記コントローラ(150)が、前記ロボットアーム(120、220、820)の前記少なくとも3つのリンク(122、221、224、228、821、824、828)の前記1つまたは複数を同時に制御して前記アイソセンタ(209)を前記所望のアイソセンタ位置に調整する、請求項9に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  11. 前記第2のロボットアーム(120、220、820)と前記移動型ベース(140、240、840)との間の結合の垂直高さが、前記第1および第2のロボットアーム(120、220、820)の長さに反比例する、請求項1に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  12. 移動型X線撮像システム(100、200、800、1400)のための方法(900)であって、
    所望のアイソセンタ位置の指示を受信すること(905)と、
    前記移動型X線撮像システム(100、200、800、1400)の1つまたは複数の構成要素に対する位置調整を計算すること(915、925、935、945)と、
    1つまたは複数のモータ(112、124、142、182、242)を制御して前記1つまたは複数の構成要素の位置を調整し、前記移動型X線撮像システム(100、200、800、1400)のアイソセンタ(209)を前記所望のアイソセンタ位置と位置合わせすること(950)と
    を含む、方法(900)。
  13. 前記1つまたは複数のモータ(112、124、142、182、242)が、同時に制御されて前記1つまたは複数の構成要素の前記位置を同時に調整する、請求項12に記載の方法(900)。
  14. 前記位置調整が、現在のアイソセンタ位置および前記所望のアイソセンタ位置に従って計算される、請求項12に記載の方法(900)。
  15. 前記1つまたは複数のモータ(112、124、142、182、242)を制御して前記1つまたは複数の構成要素の前記位置を調整すること(950)が、移動型ベース(140、240、840)の1つまたは複数のモータ(142、242)、C字形ガントリ(110、210、810)に結合されたキャリア(111、212、812)、前記キャリア(111、212、812)に結合された第1のリンク(221、821)、前記第1のリンク(221、821)に結合された第2のリンク(224、824)、および前記第2のリンク(224、824)を前記移動型ベース(140、240、840)に結合する第3のリンク(228、828)を制御することを含む、請求項12に記載の方法(900)。
  16. 前記1つまたは複数のモータ(112、124、142、182、242)を制御して前記1つまたは複数の構成要素の前記位置を調整し、前記1つまたは複数の構成要素を撮像中に前記アイソセンタ(209)とは異なる点(1911)の周りで動的に回転させることをさらに含む、請求項12に記載の方法(900)。
  17. X線源(105、205)およびX線検出器(107、207)が取り付けられたC字形ガントリ(110、210、810)と、
    前記C字形ガントリ(110、210、810)に結合されたキャリア(111、212、812)であって、前記キャリア(111、212、812)に対して前記C字形ガントリ(110、210、810)を並進させるように構成されたキャリア(111、212、812)と、
    第1のジョイント(222)で前記キャリア(111、212、812)に結合されたロボットアーム(120、220、820)の第1のリンク(221、821)であって、前記キャリア(111、212、812)は、前記第1のリンク(221、821)に対して第1の平面内で前記第1のジョイント(222)で回転可能な第1のリンク(221、821)と、
    第2のジョイント(225、825)で前記第1のリンク(221、821)に結合された前記ロボットアーム(120、220、820)の第2のリンク(224、824)であって、前記第1のリンク(221、821)は、前記第1の平面に垂直な第2の平面内で前記第2のリンク(224、824)に対して前記第2のジョイント(225、825)で回転可能な第2のリンク(224、824)と、
    第3のジョイント(227、827)で前記第2のリンク(224、824)に結合された前記ロボットアーム(120、220、820)の第3のリンク(228、828)であって、前記第2のリンク(224、824)は、前記第2の平面内で前記第3のリンク(228、828)に対して前記第3のジョイント(227、827)で回転可能な第3のリンク(228、828)と、
    第4のジョイント(230、830)で前記第3のリンク(228、828)に結合された移動型ベース(140、240、840)であって、前記第3のリンク(228、828)は、前記第2の平面内で前記移動型ベース(140、240、840)に対して前記第4のジョイント(230、830)で回転可能な移動型ベース(140、240、840)と、
    コントローラ(150)であって、実施されると、前記コントローラ(150)に
    所望のアイソセンタ位置を受信させ、かつ
    前記キャリア(111、212、812)、前記第1のリンク(221、821)、前記第2のリンク(224、824)、前記第3のリンク(228、828)、および前記移動型ベース(140、240、840)の1つまたは複数を制御して前記X線源(105、205)および前記X線検出器(107、207)のアイソセンタ(209)を前記所望のアイソセンタ位置に調整させる
    非一時的メモリ(154)内の命令(155)で構成されたコントローラ(150)と
    を備える、システム(100、200、800、1400)。
  18. 前記コントローラ(150)に通信可能に結合されたユーザインターフェース(160)をさらに備え、前記コントローラ(150)が、前記ユーザインターフェース(160)を介して前記所望のアイソセンタ位置を受信する、請求項17に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  19. 前記コントローラ(150)が、前記キャリア(111、212、812)、前記第1のリンク(221、821)、前記第2のリンク(224、824)、前記第3のリンク(228、828)、および前記移動型ベース(140、240、840)の1つまたは複数に対する位置調整を計算して前記アイソセンタ(209)を前記所望のアイソセンタ位置と位置合わせするようにさらに構成される、請求項17に記載のシステム(100、200、800、1400)。
  20. 前記コントローラ(150)が、前記キャリア(111、212、812)、前記第1のリンク(221、821)、前記第2のリンク(224、824)、前記第3のリンク(228、828)、および前記移動型ベース(140、240、840)の前記1つまたは複数を同時に制御して前記アイソセンタ(209)を調整する、請求項17に記載のシステム(100、200、800、1400)。
JP2019147389A 2018-08-14 2019-08-09 移動型x線撮像システムのためのシステムおよび方法 Pending JP2020032182A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862718807P 2018-08-14 2018-08-14
US62/718,807 2018-08-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020032182A true JP2020032182A (ja) 2020-03-05

Family

ID=67620264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019147389A Pending JP2020032182A (ja) 2018-08-14 2019-08-09 移動型x線撮像システムのためのシステムおよび方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11311257B2 (ja)
EP (1) EP3610795B1 (ja)
JP (1) JP2020032182A (ja)
CN (1) CN110811652B (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2576337A (en) * 2018-08-15 2020-02-19 Elekta ltd Adjustable support
DE102019204765B3 (de) * 2019-04-03 2020-06-18 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Ermittlung eines dreidimensionalen Tomosynthesedatensatzes, Röntgeneinrichtung, Computerprogramm und elektronisch lesbarer Datenträger
US11412999B2 (en) * 2019-11-20 2022-08-16 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for a medical imaging system with C-arm
US20210259653A1 (en) * 2020-02-26 2021-08-26 GE Precision Healthcare LLC Retractable Detector Arm for Interventional C-Arm Imaging Systems
US11469061B2 (en) * 2020-02-26 2022-10-11 GE Precision Healthcare LLC Control device sensor rotation
DE102020209703A1 (de) 2020-07-31 2022-02-03 Siemens Healthcare Gmbh Bereitstellen eines 3D-Bilddatensatzes eines Untersuchungsobjekts
JP2022092421A (ja) * 2020-12-10 2022-06-22 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線診断装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62148649A (ja) * 1985-11-29 1987-07-02 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト X線診断装置
JPH0471538A (ja) * 1990-07-13 1992-03-06 Hitachi Medical Corp 移動形x線装置
JPH0576406U (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 株式会社日立メディコ 移動形x線装置
JPH08233036A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Shimadzu Corp 重量バランス装置
JPH11206744A (ja) * 1998-01-30 1999-08-03 Toshiba Corp X線診断装置
JP2003181789A (ja) * 2001-12-14 2003-07-02 Univ Waseda 機械的自重補償装置
US20060078091A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 General Electric Company Delivering X-ray systems to pipe installations
JP2010184037A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Shimadzu Corp 放射線断層撮影装置
JP2011161624A (ja) * 2010-01-12 2011-08-25 Honda Motor Co Ltd 軌道計画方法、軌道計画システム及びロボット
JP2015051236A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 株式会社東芝 X線撮影装置
US20170084027A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Auris Surgical Robotics, Inc. Navigation of tubular networks
WO2018051665A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 ソニー株式会社 医療用支持アーム装置、医療用システム、及び外科手術用顕微鏡システム

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL63703C (ja) * 1945-08-24
SE9304249D0 (sv) * 1993-12-22 1993-12-22 Siemens Elema Ab Röntgenundersökningsutrustning
US6142667A (en) * 1998-09-21 2000-11-07 Oec Medical Systems, Inc. Gas-spring assisted, counter-balanced L-arm assembly for fluoroscopic imaging
US7594912B2 (en) * 2004-09-30 2009-09-29 Intuitive Surgical, Inc. Offset remote center manipulator for robotic surgery
FI111047B (fi) * 1999-12-01 2003-05-30 Instrumentarium Corp Nivelvarsijärjestely erilaisten lääketieteellisten kuvauslaitteiden liittämiseksi nivelletysti tukirakenteisiin
DE19958864A1 (de) * 1999-12-07 2001-06-13 Philips Corp Intellectual Pty Röntgeneinrichtung
DE10109754B4 (de) * 2001-02-28 2004-12-09 Siemens Ag Universelles Röntgengerät
US6659642B2 (en) * 2002-02-01 2003-12-09 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Non-circular C-arm for fluoroscopic imaging equipment
SE0203517D0 (sv) * 2002-11-28 2002-11-28 Siemens Elema Ab Röntgenstativ
US7048440B2 (en) * 2003-03-12 2006-05-23 Siemens Aktiengesellschaft C-arm x-ray device
US7218702B2 (en) * 2004-05-10 2007-05-15 Wisconsin Alumni Research Foundation X-ray system for use in image guided procedures
US7837674B2 (en) * 2005-01-24 2010-11-23 Intuitive Surgical Operations, Inc. Compact counter balance for robotic surgical systems
CN100512756C (zh) * 2005-01-31 2009-07-15 株式会社东芝 X射线诊断装置
DE102005030609A1 (de) * 2005-06-30 2007-01-04 Siemens Ag Verfahren bzw. Röntgeneinrichtung zum Erstellen einer Serienaufnahme von medizinischen Röntgenbildern eines sich während der Serienaufnahme ggf. bewegenden Patienten
DE102006011234A1 (de) * 2006-03-10 2007-09-13 Siemens Ag Röntgenaufnahmevorrichtung mit einem Röntgendetektor und einem Röntgenstrahler
US20070268994A1 (en) * 2006-05-02 2007-11-22 Guang-Hong Chen X- Ray System For Use in Image Guided Procedures
DE102006032094A1 (de) * 2006-07-11 2008-01-17 Siemens Ag Röntgensystem mit einem Industrieroboter
DE102006044783A1 (de) * 2006-09-22 2008-04-03 Siemens Ag Verfahren zur Aufnahme von Bildern eines bestimmbaren Bereichs eines Untersuchungsobjekts mittels einer Computertomographieeinrichtung
US7534036B2 (en) * 2006-10-25 2009-05-19 General Electric Company Method and arrangement for a mobile imaging system
US8606348B2 (en) * 2007-07-20 2013-12-10 Siemens Aktiengesellschaft System and method for performing at least one of a vertebroplasty procedure, a kyphoplasty procedure, an electroencephalography (EEG) procedure and intraoperative electromyography (EMG) procedure using a robot-controlled imaging system
US8160199B2 (en) * 2007-10-12 2012-04-17 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System for 3-dimensional medical image data acquisition
DE102008003815B4 (de) 2008-01-10 2014-07-31 Siemens Aktiengesellschaft Röntgeneinrichtung umfassend einen vorzugsweise an einem Roboterarm um eine Drehachse drehbar gelagerten C-Bogen
DE102008003816B4 (de) * 2008-01-10 2013-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Röntgeneinrichtung umfassend einen vorzugsweise an einem Roboterarm drehgelagerten C-Bogen
DE102008057142B4 (de) * 2008-04-29 2016-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur rechnergestützten Bewegungsplanung eines Roboters
US8252049B2 (en) * 2008-11-03 2012-08-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for therapy of heart valves with a robot-based X-ray device
US8708561B2 (en) * 2009-03-20 2014-04-29 Orthoscan, Inc. Mobile imaging apparatus
DE102009041172B4 (de) * 2009-09-11 2018-03-29 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung zur flexiblen Positionierung von Strahlenquelle und Strahlendetektor für medizinische Bildgebung
FR2953119B1 (fr) 2009-12-01 2012-07-27 Gen Electric Base mobile et appareil a rayons x monte sur une telle base mobile
DE102010019989B4 (de) * 2010-05-10 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung mit zwei Paaren aus Röntgenstrahlungsquelle und Röntgenstrahlendetektor
DE102010020603A1 (de) * 2010-05-14 2011-11-17 Siemens Aktiengesellschaft Bildaufnahmevorrichtung, umfassend eine ringförmige Gantry
DE102010042123B3 (de) * 2010-10-07 2012-03-22 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einem drehbaren Röntgendetektor
US8430564B2 (en) * 2011-02-28 2013-04-30 General Electric Company Sliding counterbalanced C-arm positioning devices and methods for using such devices
EP2502561B1 (en) * 2011-03-25 2014-12-24 General Electric Company Arc-shaped medical imaging equipment
DE102011077086B4 (de) * 2011-06-07 2016-08-25 Siemens Aktiengesellschaft C-Bogen-Röntgengerät mit angetriebenen C-Bogen-Lagerrollen und zugehöriges Verfahren
EP2545855B1 (en) * 2011-07-13 2016-09-07 General Electric Company System and method of locating an X-ray imaging apparatus and corresponding X-ray imaging apparatus.
WO2013068987A1 (en) * 2011-11-11 2013-05-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. C-arm system with extended field of view
DE102012201857B4 (de) * 2012-02-08 2019-08-29 Siemens Healthcare Gmbh C-Bogen Röntgenanlage und Verfahren mit Kompensation von C-Bogen Deformationen und Schwingungen
DE102012217072A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Positionierung eines medizinischen Gerätes
WO2014098568A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 H. Schinkel Holding B.V. Spring balanced support device
CN104994790B (zh) * 2013-02-14 2017-12-19 东芝医疗系统株式会社 X射线诊断装置
WO2014142244A1 (ja) * 2013-03-14 2014-09-18 株式会社 東芝 X線診断装置
DE102013223786B3 (de) * 2013-11-21 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Angiographisches Untersuchungsverfahren eines Untersuchungsobjekts zur Durchführung von Rotationsangiographien
EP3079588B1 (en) * 2013-12-12 2022-07-06 General Electric Company Mobile medical imaging robot
DE102014209684B4 (de) * 2014-05-21 2023-06-29 Siemens Healthcare Gmbh Medizinisches Untersuchungs- und/oder Behandlungsgerät
DE102014219077A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Mobiles medizinisches Gerät
US9510798B2 (en) * 2014-09-30 2016-12-06 General Electric Company Apparatus for counterbalancing a rotating arm in an imaging system
US20160135775A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-19 Wisconsin Alumni Research Foundation System And Method For Time-Resolved, Three-Dimensional Angiography With Physiological Information
DE102015200355B3 (de) * 2015-01-02 2016-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Medizinische roboterartige Vorrichtung mit Kollisionsdetektion und Verfahren zur Kollisionsdetektion einer medizinischen roboterartigen Vorrichtung
CN105011957A (zh) * 2015-06-08 2015-11-04 瑞地玛医学科技有限公司 X射线影像设备、靶区成像系统及靶区成像方法
CN206228357U (zh) * 2016-06-03 2017-06-09 北京东软医疗设备有限公司 一种悬吊机架
CN207012195U (zh) * 2016-12-26 2018-02-16 通用电气公司 医疗检测设备及用于其的防撞装置
EP3443908B1 (de) * 2017-08-15 2021-01-06 Siemens Healthcare GmbH Verfahren zum betreiben eines röntgengeräts mit einem gelenkarm und röntgengerät mit einem gelenkarm
CN108056783B (zh) 2017-11-08 2021-02-26 深圳先进技术研究院 一种c形臂的自动平衡装置和自动平衡方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62148649A (ja) * 1985-11-29 1987-07-02 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト X線診断装置
JPH0471538A (ja) * 1990-07-13 1992-03-06 Hitachi Medical Corp 移動形x線装置
JPH0576406U (ja) * 1992-03-26 1993-10-19 株式会社日立メディコ 移動形x線装置
JPH08233036A (ja) * 1995-02-23 1996-09-10 Shimadzu Corp 重量バランス装置
JPH11206744A (ja) * 1998-01-30 1999-08-03 Toshiba Corp X線診断装置
JP2003181789A (ja) * 2001-12-14 2003-07-02 Univ Waseda 機械的自重補償装置
US20060078091A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-13 General Electric Company Delivering X-ray systems to pipe installations
JP2008516238A (ja) * 2004-10-08 2008-05-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 管設備へx線を放射するシステム
JP2010184037A (ja) * 2009-02-12 2010-08-26 Shimadzu Corp 放射線断層撮影装置
JP2011161624A (ja) * 2010-01-12 2011-08-25 Honda Motor Co Ltd 軌道計画方法、軌道計画システム及びロボット
JP2015051236A (ja) * 2013-09-09 2015-03-19 株式会社東芝 X線撮影装置
US20170084027A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 Auris Surgical Robotics, Inc. Navigation of tubular networks
WO2018051665A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 ソニー株式会社 医療用支持アーム装置、医療用システム、及び外科手術用顕微鏡システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20200054297A1 (en) 2020-02-20
CN110811652B (zh) 2024-01-02
US11311257B2 (en) 2022-04-26
CN110811652A (zh) 2020-02-21
EP3610795B1 (en) 2022-06-01
EP3610795A1 (en) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2020032182A (ja) 移動型x線撮像システムのためのシステムおよび方法
US10849580B2 (en) Portable medical imaging system
JP7266563B2 (ja) 物体のx線画像データの提供
US6200024B1 (en) Virtual C-arm robotic positioning system for use in radiographic imaging equipment
US11100668B2 (en) Predictive visualization of medical imaging scanner component movement
US8488739B2 (en) Linear kinematics system with rotatable treatment head
US11883217B2 (en) Portable medical imaging system and method
JP2019508110A (ja) 可搬型医用撮像システム
US10561384B2 (en) X-ray imaging system
US10548540B2 (en) Extremity imaging apparatus for cone beam computed tomography
US8819877B2 (en) Method and device for patient loading and positioning
EP2502561B1 (en) Arc-shaped medical imaging equipment
US10820871B1 (en) Mobile X-ray imaging system including a parallel robotic structure
JP2020096815A (ja) ポータブル医療用撮像システムおよび方法
CN113038881A (zh) X射线成像装置
EP3442424A1 (en) Mobile tomosynthesis system and method
US20230355194A1 (en) Medical Imaging Device And Methods
KR101528809B1 (ko) 방사선 경사각 투시·촬영장치와 그 방법
CN204106195U (zh) 支架,尤其是地面支架
WO2020048896A1 (en) An x-ray imaging device
KR20240058257A (ko) 씨암과 호환 가능한 자기 구동 시스템
JP2021171505A (ja) X線診断装置及び検出器収容装置
JP2010158261A (ja) X線診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201222

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210520

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20211126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220810

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20221102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230301

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20230301

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230428

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240409